ప్రొఫెసర్ టిఫనీ షా, ప్రొఫెసర్, జియోసైన్సెస్ విభాగం, చికాగో విశ్వవిద్యాలయం
దక్షిణ అర్ధగోళం చాలా అల్లకల్లోలంగా ఉండే ప్రదేశం. వివిధ అక్షాంశాల వద్ద గాలులు "నలభై డిగ్రీలు గర్జించే", "యాభై డిగ్రీలు ఉగ్రంగా" మరియు "అరవై డిగ్రీలు అరుస్తూ" గా వర్ణించబడ్డాయి. అలలు 78 అడుగుల (24 మీటర్లు) ఎత్తుకు చేరుకుంటాయి.
మనందరికీ తెలిసినట్లుగా, ఉత్తర అర్ధగోళంలో ఏదీ దక్షిణ అర్ధగోళంలో తీవ్రమైన తుఫానులు, గాలి మరియు అలలకు సాటిరాదు. ఎందుకు?
నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రొసీడింగ్స్‌లో ప్రచురితమైన ఒక కొత్త అధ్యయనంలో, నా సహోద్యోగులు మరియు నేను ఉత్తర అర్ధగోళంలో కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఎందుకు ఎక్కువగా కనిపిస్తాయో కనుగొన్నాము.
పరిశీలనలు, సిద్ధాంతం మరియు వాతావరణ నమూనాల నుండి అనేక ఆధారాలను కలిపి, మా ఫలితాలు ప్రపంచ సముద్ర "కన్వేయర్ బెల్టులు" మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలో పెద్ద పర్వతాల ప్రాథమిక పాత్రను సూచిస్తున్నాయి.
కాలక్రమేణా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని, ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానులు తీవ్రతరం కాలేదని కూడా మేము చూపిస్తాము. ఇది గ్లోబల్ వార్మింగ్ యొక్క వాతావరణ నమూనా నమూనాకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
బలమైన తుఫానులు తీవ్రమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు వర్షపాతం వంటి తీవ్రమైన ప్రభావాలకు దారితీస్తాయని మనకు తెలుసు కాబట్టి ఈ మార్పులు ముఖ్యమైనవి.
చాలా కాలంగా, భూమిపై వాతావరణ పరిశీలనలు ఎక్కువగా భూమి నుండే జరిగాయి. దీని వల్ల శాస్త్రవేత్తలకు ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫాను గురించి స్పష్టమైన చిత్రం లభించింది. అయితే, దాదాపు 20 శాతం భూమిని ఆక్రమించిన దక్షిణ అర్ధగోళంలో, 1970ల చివరలో ఉపగ్రహ పరిశీలనలు అందుబాటులోకి వచ్చే వరకు తుఫానుల గురించి స్పష్టమైన చిత్రం మనకు లభించలేదు.
ఉపగ్రహ యుగం ప్రారంభం నుండి దశాబ్దాల పరిశీలన నుండి, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానుల కంటే దాదాపు 24 శాతం బలంగా ఉన్నాయని మనకు తెలుసు.
ఇది క్రింద ఉన్న మ్యాప్‌లో చూపబడింది, ఇది దక్షిణ అర్ధగోళం (పైభాగం), ఉత్తర అర్ధగోళం (మధ్య) మరియు 1980 నుండి 2018 వరకు వాటి మధ్య (దిగువ) వ్యత్యాసాన్ని చూపుతుంది. (మొదటి మరియు చివరి మ్యాప్‌ల మధ్య పోలికలో దక్షిణ ధ్రువం అగ్రస్థానంలో ఉందని గమనించండి.)
ఈ మ్యాప్ దక్షిణ అర్ధగోళంలోని దక్షిణ మహాసముద్రంలో తుఫానుల యొక్క స్థిరమైన అధిక తీవ్రతను మరియు ఉత్తర అర్ధగోళంలో పసిఫిక్ మరియు అట్లాంటిక్ మహాసముద్రాలలో (నారింజ రంగులో నీడలో) వాటి సాంద్రతను చూపిస్తుంది. తేడా మ్యాప్ చాలా అక్షాంశాల వద్ద ఉత్తర అర్ధగోళంలో (నారింజ రంగు నీడలో) కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు బలంగా ఉన్నాయని చూపిస్తుంది.
అనేక విభిన్న సిద్ధాంతాలు ఉన్నప్పటికీ, రెండు అర్ధగోళాల మధ్య తుఫానులలో వ్యత్యాసానికి ఎవరూ ఖచ్చితమైన వివరణ ఇవ్వలేరు.
కారణాలను కనుగొనడం చాలా కష్టమైన పనిలా అనిపిస్తుంది. వేల కిలోమీటర్ల విస్తీర్ణంలో ఉన్న ఇంత సంక్లిష్టమైన వ్యవస్థను వాతావరణంగా ఎలా అర్థం చేసుకోవాలి? మనం భూమిని ఒక కూజాలో ఉంచి అధ్యయనం చేయలేము. అయితే, వాతావరణ భౌతిక శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేసే శాస్త్రవేత్తలు చేస్తున్నది ఇదే. మనం భౌతిక శాస్త్ర నియమాలను వర్తింపజేస్తాము మరియు భూమి యొక్క వాతావరణం మరియు వాతావరణాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి వాటిని ఉపయోగిస్తాము.
ఈ విధానానికి అత్యంత ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ డాక్టర్ షురో మనాబే యొక్క మార్గదర్శక కృషి, ఆయనకు 2021లో భౌతిక శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది, ఆయనకు "గ్లోబల్ వార్మింగ్ గురించి నమ్మదగిన అంచనా కోసం". దీని అంచనాలు భూమి యొక్క వాతావరణం యొక్క భౌతిక నమూనాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి, సరళమైన ఒక డైమెన్షనల్ ఉష్ణోగ్రత నమూనాల నుండి పూర్తి స్థాయి త్రిమితీయ నమూనాల వరకు ఉంటాయి. ఇది వాతావరణంలో పెరుగుతున్న కార్బన్ డయాక్సైడ్ స్థాయిలకు వాతావరణం యొక్క ప్రతిస్పందనను వివిధ భౌతిక సంక్లిష్టత యొక్క నమూనాల ద్వారా అధ్యయనం చేస్తుంది మరియు అంతర్లీన భౌతిక దృగ్విషయాల నుండి ఉద్భవిస్తున్న సంకేతాలను పర్యవేక్షిస్తుంది.
దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరిన్ని తుఫానులను అర్థం చేసుకోవడానికి, భౌతిక శాస్త్ర ఆధారిత వాతావరణ నమూనాల నుండి డేటాతో సహా అనేక ఆధారాలను మేము సేకరించాము. మొదటి దశలో, భూమి అంతటా శక్తి ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుందనే పరంగా మేము పరిశీలనలను అధ్యయనం చేస్తాము.
భూమి గోళం కాబట్టి, దాని ఉపరితలం సూర్యుడి నుండి సౌర వికిరణాన్ని అసమానంగా పొందుతుంది. ఎక్కువ శక్తి భూమధ్యరేఖ వద్ద స్వీకరించబడుతుంది మరియు గ్రహించబడుతుంది, ఇక్కడ సూర్యకిరణాలు ఉపరితలాన్ని నేరుగా తాకుతాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, నిటారుగా ఉన్న కోణాలలో కాంతి తాకే ధ్రువాలు తక్కువ శక్తిని పొందుతాయి.
దశాబ్దాల పరిశోధనల ప్రకారం తుఫాను యొక్క బలం ఈ శక్తి వ్యత్యాసం నుండి వస్తుందని తేలింది. ముఖ్యంగా, అవి ఈ వ్యత్యాసంలో నిల్వ చేయబడిన "స్టాటిక్" శక్తిని "గతి" చలన శక్తిగా మారుస్తాయి. ఈ పరివర్తన "బారోక్లినిక్ అస్థిరత" అని పిలువబడే ప్రక్రియ ద్వారా జరుగుతుంది.
ఈ అభిప్రాయం ప్రకారం, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానుల సంఖ్య పెరగడానికి సూర్యకాంతి కారణం కాదని, రెండు అర్ధగోళాలు ఒకే మొత్తంలో సూర్యరశ్మిని పొందుతాయని సూచిస్తుంది. బదులుగా, దక్షిణ మరియు ఉత్తరం మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం రెండు వేర్వేరు కారకాల వల్ల కావచ్చునని మా పరిశీలనా విశ్లేషణ సూచిస్తుంది.
మొదటిది, సముద్ర శక్తి రవాణా, దీనిని తరచుగా "కన్వేయర్ బెల్ట్" అని పిలుస్తారు. నీరు ఉత్తర ధ్రువం దగ్గర మునిగిపోతుంది, సముద్రపు అడుగుభాగంలో ప్రవహిస్తుంది, అంటార్కిటికా చుట్టూ పెరుగుతుంది మరియు భూమధ్యరేఖ వెంట ఉత్తరం వైపుకు తిరిగి ప్రవహిస్తుంది, దానితో శక్తిని తీసుకువెళుతుంది. తుది ఫలితం అంటార్కిటికా నుండి ఉత్తర ధ్రువానికి శక్తి బదిలీ. ఇది ఉత్తర అర్ధగోళంలో కంటే దక్షిణ అర్ధగోళంలో భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య ఎక్కువ శక్తి వ్యత్యాసాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఫలితంగా దక్షిణ అర్ధగోళంలో మరింత తీవ్రమైన తుఫానులు ఏర్పడతాయి.
రెండవ అంశం ఉత్తర అర్ధగోళంలోని పెద్ద పర్వతాలు, ఇవి మనాబే మునుపటి పని సూచించినట్లుగా, తుఫానులను తగ్గిస్తాయి. పెద్ద పర్వత శ్రేణులపై వాయు ప్రవాహాలు స్థిరమైన ఎత్తు మరియు కనిష్ట స్థాయిలను సృష్టిస్తాయి, ఇవి తుఫానులకు అందుబాటులో ఉన్న శక్తిని తగ్గిస్తాయి.
అయితే, గమనించిన డేటా విశ్లేషణ మాత్రమే ఈ కారణాలను నిర్ధారించదు, ఎందుకంటే చాలా అంశాలు ఒకేసారి పనిచేస్తాయి మరియు సంకర్షణ చెందుతాయి. అలాగే, వాటి ప్రాముఖ్యతను పరీక్షించడానికి మేము వ్యక్తిగత కారణాలను మినహాయించలేము.
దీన్ని చేయడానికి, వివిధ కారకాలు తొలగించబడినప్పుడు తుఫానులు ఎలా మారుతాయో అధ్యయనం చేయడానికి మనం వాతావరణ నమూనాలను ఉపయోగించాలి.
మేము అనుకరణలో భూమి యొక్క పర్వతాలను చదును చేసినప్పుడు, అర్ధగోళాల మధ్య తుఫాను తీవ్రతలో వ్యత్యాసం సగానికి తగ్గింది. మేము సముద్రం యొక్క కన్వేయర్ బెల్ట్‌ను తొలగించినప్పుడు, తుఫాను వ్యత్యాసంలో మిగిలిన సగం పోయింది. అందువలన, మొదటిసారిగా, దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులకు ఒక నిర్దిష్ట వివరణను మేము కనుగొన్నాము.
తుఫానులు తీవ్రమైన గాలులు, ఉష్ణోగ్రతలు మరియు అవపాతం వంటి తీవ్రమైన సామాజిక ప్రభావాలతో ముడిపడి ఉంటాయి కాబట్టి, భవిష్యత్తులో వచ్చే తుఫానులు బలంగా ఉంటాయా లేదా బలహీనంగా ఉంటాయా అనేది మనం సమాధానం చెప్పాల్సిన ముఖ్యమైన ప్రశ్న.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
వాతావరణ మార్పుల ప్రభావాలను ఎదుర్కోవడానికి సమాజాలను సిద్ధం చేయడంలో కీలకమైన సాధనం వాతావరణ నమూనాల ఆధారంగా అంచనాలను అందించడం. శతాబ్దం చివరి నాటికి దక్షిణ అర్ధగోళంలో సగటు తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా ఉంటాయని ఒక కొత్త అధ్యయనం సూచిస్తుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, ఉత్తర అర్ధగోళంలో తుఫానుల సగటు వార్షిక తీవ్రతలో మార్పులు మితంగా ఉంటాయని అంచనా వేయబడింది. ఉష్ణమండలంలో వేడెక్కడం తుఫానులను బలోపేతం చేస్తుంది మరియు ఆర్కిటిక్‌లో వేగంగా వేడెక్కడం వల్ల అవి బలహీనపడతాయి, దీని మధ్య పోటీ కాలానుగుణ ప్రభావాలు దీనికి పాక్షికంగా కారణం.
అయితే, ఇక్కడ మరియు ఇప్పుడు వాతావరణం మారుతోంది. గత కొన్ని దశాబ్దాలుగా వచ్చిన మార్పులను మనం పరిశీలిస్తే, దక్షిణ అర్ధగోళంలో సంవత్సరం పొడవునా సగటు తుఫానులు మరింత తీవ్రంగా మారాయని, ఉత్తర అర్ధగోళంలో మార్పులు చాలా తక్కువగా ఉన్నాయని, అదే కాలంలో వాతావరణ నమూనా అంచనాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయని మనం కనుగొన్నాము.
ఈ నమూనాలు సిగ్నల్‌ను తక్కువగా అంచనా వేసినప్పటికీ, అవి అదే భౌతిక కారణాల వల్ల సంభవించే మార్పులను సూచిస్తాయి. అంటే, సముద్రంలో మార్పులు తుఫానులను పెంచుతాయి ఎందుకంటే వెచ్చని నీరు భూమధ్యరేఖ వైపు కదులుతుంది మరియు దానిని భర్తీ చేయడానికి అంటార్కిటికా చుట్టూ చల్లటి నీటిని ఉపరితలంపైకి తీసుకువస్తారు, ఫలితంగా భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య బలమైన వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది.
ఉత్తర అర్ధగోళంలో, సముద్ర మార్పులు సముద్రపు మంచు మరియు మంచు కోల్పోవడం ద్వారా భర్తీ చేయబడతాయి, దీనివల్ల ఆర్కిటిక్ ఎక్కువ సూర్యరశ్మిని గ్రహిస్తుంది మరియు భూమధ్యరేఖ మరియు ధ్రువాల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని బలహీనపరుస్తుంది.
సరైన సమాధానం పొందడంలో పణంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. నమూనాలు గమనించిన సిగ్నల్‌ను ఎందుకు తక్కువగా అంచనా వేస్తాయో నిర్ణయించడం భవిష్యత్ పనికి ముఖ్యమైనది, కానీ సరైన భౌతిక కారణాల వల్ల సరైన సమాధానం పొందడం కూడా అంతే ముఖ్యం.
జియావో, టి. మరియు ఇతరులు (2022) భూరూపాలు మరియు సముద్ర ప్రసరణ కారణంగా దక్షిణ అర్ధగోళంలో తుఫానులు, యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఆఫ్ అమెరికా యొక్క నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రొసీడింగ్స్, doi: 10.1073/pnas.2123512119
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
కార్బన్ బ్రీఫ్ నుండి అన్ని కీలక కథనాలు మరియు పత్రాల యొక్క క్యూరేటెడ్ సారాంశాలను ఇమెయిల్ ద్వారా స్వీకరించండి. మా వార్తాలేఖ గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.
CC లైసెన్స్ కింద ప్రచురించబడింది. కార్బన్ బ్రీఫ్ లింక్ మరియు కథనానికి లింక్‌తో వాణిజ్యేతర ఉపయోగం కోసం మీరు పూర్తిగా అనుసరణ చేయని విషయాన్ని పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు. వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించండి.